板框过滤实验报告.docx
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板框过滤实验报告
实验五过滤实验
1实验目的
1.1了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。
1.2测定某一压力下过滤分内工程中的过滤常熟K、qe、τe值,增进对过滤理论的理解。
1.3测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。
2实验原理
2.1过滤是以某种多孔物质为介质,在外力的作用下,使悬浮液中的连续相液体通过介质的孔道,分散相固体颗粒被截留在介质上,从而实现固/液分离的操作。
液体通过过滤介质和滤饼空隙的流动是流体经过固定床流动的一种具体情况,但过滤操作中的床层厚度不断增加,在一定压差下,滤液通过床层的速率随过滤时间的延长而减小,即过滤操作不属于定态过程。
在恒压过滤时,由于滤饼的增厚,过滤速率将随过滤时间的增加而降低。
对滤饼的洗涤过程,由于滤饼厚度不再增加,压差与速率的关系与固定床相同。
恒压过滤方程:
上式两边除以A2得
2.2测定K、qe、τe:
测与一系列的△τ、△q值,然后以△τ/△q为纵坐标,以q为横坐标作图,即可以得到一条斜率为
,截距为
的直线,则可以算出K、qe的值;再以q=0,τ=0代入式子
,便可以求出τe。
2.3测定洗涤速率与最终过滤速率
洗涤速率:
最终过滤速率:
3实验流程
图1实验装置流程图
1-空气压缩机;2-配浆槽;3-压力表;4-贮浆罐;5-洗水罐;6-板框压滤机;7-计量桶;8-压缩空气进气阀;9-空气过滤减压阀;10-进浆阀;11、12-压缩空气进口阀;13-进水阀;14-安全阀;15-洗水进口阀;16-滤浆进口阀;17-滤液出口阀;18-滤浆出口阀
4实验步骤
4.1将碳酸镁在储浆槽中加水配制成5.3%的悬浮液作滤浆,并在启动空压机前不停地搅拌,防止固体沉淀;
4.2按板、框的钮数为1-2-3-2-1-2-3-2-1的顺序排列号板框过滤机。
将滤布复在2号板框两侧,使其表面平整,然后用压紧螺杆压紧板和框;
4.3启动空气压缩机,第一次控制压力在0.06MPa;
4.4将计量筒放置在滤液出口出,记录液面的初始读数,准备好秒表;
4.5关闭洗水阀,打开滤液出口阀,开启滤浆进口旋塞,当有滤液连续流出时开始记录时间,计量筒中液面每上升3cm记录一次时间。
记录时两人用秒表同时间隔记录;
4.6当流出的滤液呈细线状流出时,则过滤已完毕,停止计时,关闭进口旋塞;
4.7关闭进水阀,滤液出口阀,开洗水进口阀进行洗涤。
洗水从滤液出口处流出时开始计时,每上升3cm记录一次时间,记录两组数据即可。
4.8洗涤完毕后,关闭洗水进口阀等阀门,清洗滤布,重新安装,调节压力在0.16MPa,按上述操作再进行另一次实验。
5数据处理
过滤机类型:
板框过滤机
滤框个数:
8
滤布种类:
帆布
滤框尺寸:
170×170mm
过滤总面积S=0.191m2
滤浆名称:
碳酸镁悬浮液5.1%
温度:
26.2摄氏度
表10.08MPa实验原始数据记录表
过滤压力
0.08
(MPa)
表压
A=0.191m2
序号
Σh(mm)
Δh(mm)
ΣV(m3)
ΔV(m3)
Δτ(s)
q(m3/m2)
1
30
30
0.0007
0.000675
4.81
0.00353403
2
60
30
0.0014
0.000675
6
0.00706806
3
90
30
0.0020
0.000675
8
0.01060209
4
120
30
0.0027
0.000675
11.47
0.01413613
5
150
30
0.0034
0.000675
12.59
0.01767016
6
180
30
0.0041
0.000675
15
0.02120419
7
210
30
0.0047
0.000675
16.03
0.02473822
8
240
30
0.0054
0.000675
17.84
0.02827225
9
270
30
0.0061
0.000675
17.97
0.03180628
10
300
30
0.0068
0.000675
19.72
0.03534031
11
330
30
0.0074
0.000675
21.29
0.03887435
12
360
30
0.0081
0.000675
24.21
0.04240838
13
390
30
0.0088
0.000675
27.09
0.04594241
14
420
30
0.0095
0.000675
27.34
0.04947644
15
450
30
0.0101
0.000675
30.78
0.05301047
16
480
30
0.0108
0.000675
33.13
0.0565445
17
510
30
0.0115
0.000675
36.72
0.06007853
18
540
30
0.0122
0.000675
39.35
0.06361257
19
570
30
0.0128
0.000675
43.82
0.0671466
20
600
30
0.0135
0.000675
49.94
0.07068063
序号
洗水量
(ml)
洗涤时间
(s)
1
675
62.46
2
675
88.56
表20.16MPa的实验原始数据记录表
过滤压力
0.16
(MPa)
(表压)
A=0.191m2
序号
Σh(mm)
Δh(mm)
ΣV(m3)
ΔV(m3)
q(m3/m2)
Δτ(s)
1
30
30
0.0007
0.000675
0.003534031
6.15
2
60
30
0.0014
0.000675
0.007068063
6.66
3
90
30
0.0020
0.000675
0.010602094
7.81
4
120
30
0.0027
0.000675
0.014136126
7.13
5
150
30
0.0034
0.000675
0.017670157
8.28
6
180
30
0.0041
0.000675
0.021204188
8.34
7
210
30
0.0047
0.000675
0.02473822
14.03
8
240
30
0.0054
0.000675
0.028272251
11
9
270
30
0.0061
0.000675
0.031806283
15.22
10
300
30
0.0068
0.000675
0.035340314
14.68
11
330
30
0.0074
0.000675
0.038874346
15.72
12
360
30
0.0081
0.000675
0.042408377
17.25
13
390
30
0.0088
0.000675
0.045942408
18.56
14
420
30
0.0095
0.000675
0.04947644
17.43
15
450
30
0.0101
0.000675
0.053010471
20.56
16
480
30
0.0108
0.000675
0.056544503
21.66
17
510
30
0.0115
0.000675
0.060078534
20.91
18
540
30
0.0122
0.000675
0.063612565
20.47
19
570
30
0.0128
0.000675
0.067146597
26.53
20
600
30
0.0135
0.000675
0.070680628
22.69
21
630
30
0.0142
0.000675
0.07421466
29.09
22
660
30
0.0149
0.000675
0.077748691
30.75
洗水量
(ml)
洗涤时间
(s)
675
84.35
675
96.03
表3数据整理表
0.08
(MPa)
表压
0.16
(MPa)
q(m3/m2)
Δq(m3/m2)
Δτ/Δq(s/m)
q(m3/m2)
Δq(m3/m2)
Δτ/Δq(s/m)
0.00353403
0.003534031
1361.051852
0.003534031
0.003534031
1740.222222
0.00706806
0.003534031
1697.777778
0.007068063
0.003534031
1884.533333
0.01060209
0.003534031
2263.703704
0.010602094
0.003534031
2209.940741
0.01413613
0.003534031
3245.585185
0.014136126
0.003534031
2017.525926
0.01767016
0.003534031
3562.503704
0.017670157
0.003534031
2342.933333
0.02120419
0.003534031
4244.444444
0.021204188
0.003534031
2359.911111
0.02473822
0.003534031
4535.896296
0.02473822
0.003534031
3969.97037
0.02827225
0.003534031
5048.059259
0.028272251
0.003534031
3112.592593
0.03180628
0.003534031
5084.844444
0.031806283
0.003534031
4306.696296
0.03534031
0.003534031
5580.02963
0.035340314
0.003534031
4153.896296
0.03887435
0.003534031
6024.281481
0.038874346
0.003534031
4448.177778
0.04240838
0.003534031
6850.533333
0.042408377
0.003534031
4881.111111
0.04594241
0.003534031
7665.466667
0.045942408
0.003534031
5251.792593
0.04947644
0.003534031
7736.207407
0.04947644
0.003534031
4932.044444
0.05301047
0.003534031
8709.6
0.
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